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三層交換機(jī)和二層交換機(jī)的區(qū)別在于：三層交換機(jī)工作于OSI模型的第三層（網(wǎng)絡(luò)層），二層交換機(jī)工作于OSI模型的第2層(數(shù)據(jù)鏈路層)。

二層交換技術(shù)是發(fā)展比較成熟，二層交換機(jī)屬數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備，可以識(shí)別數(shù)據(jù)包中的MAC地址信息，根據(jù)MAC地址進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，并將這些MAC地址與對(duì)應(yīng)的端口記錄在自己內(nèi)部的一個(gè)地址表中。三層交換技術(shù)就是二層交換技術(shù)上增加三層轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)包的高速轉(zhuǎn)發(fā)，加快大型局域網(wǎng)內(nèi)部的數(shù)據(jù)交換。

A要給B發(fā)送數(shù)據(jù)，已知目的IP，那么A就用子網(wǎng)掩碼取得網(wǎng)絡(luò)地址，判斷目的IP是否與自己在同一網(wǎng)段。如果在同一網(wǎng)段，但不知道轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)所需的MAC地址，A就發(fā)送一個(gè)請(qǐng)求，B返回其MAC地址，A用此MAC封裝數(shù)據(jù)包并發(fā)送給交換機(jī)，交換機(jī)起用二層交換模塊，查找MAC地址表，將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到相應(yīng)的端口。

如果目的IP地址不是同一網(wǎng)段的，且在流緩存條目中沒有對(duì)應(yīng)MAC地址條目時(shí)，就將第一個(gè)正常數(shù)據(jù)包發(fā)送向一個(gè)缺省網(wǎng)關(guān)，對(duì)應(yīng)第三層路由模塊。然后就由三層模塊接收到此數(shù)據(jù)包，查詢路由表以確定到達(dá)B的路由，三層交換機(jī)就充當(dāng)起路由和轉(zhuǎn)發(fā)的角色。當(dāng)隨后確立主機(jī)A與B的MAC地址及轉(zhuǎn)發(fā)端口的對(duì)應(yīng)關(guān)系時(shí)，以后的A到B的數(shù)據(jù)，就直接交由二層交換模塊完成。這就通常所說的一次路由多次轉(zhuǎn)發(fā)。